Geoloogid pidasid Maa naaberplaneeti pikka aega geoloogiliselt inertseks ehk stabiilseks ja välismõjudele mitte reageerivaks maailmaks. Sügavalt Marsi pinna alt avastatud 14-kilomeetrine tihe kivimikiht räägib aga hoopis teist keelt ning viitab planeedi rahutule ja kuumale noorusajale.

Varem eeldasid teadlased, et Marsi vulkaanide taga on ükskikud magmakambrid. Uus leid aga osutab, et magma liikus Punase planeedi pinna all märksa suuremat nn torustikku pidi.

Maa-aluste struktuuride uurimiseks analüüsisid teadlased InSighti maanduri registreeritud seismilisi laineid. Mõõtmiste käigus tuli keskmiselt 24,5 kilomeetri sügavusel välja eraldusjoon: sellest allapoole jääv kiht ulatub 38 kilomeetri sügavusel asuva vahevöö piirini.

Leitud struktuuri olemuse mõistmiseks vaatas uurimisrühm termodünaamiliste mudelite andmeid käsikäes kivimite füüsikaliste omadustega. Mudelid näitasid, et see sügavusvahemik koosneb magmast tühjenenud ultraaluselistest kivimitest.

Uuringu ühe autori T. Mackay-Championi sõnul on kiht jälg kunagi planeedi pinna all toiminud hiiglaslikust magmatorustikust. Vahevööst kerkiv kuumus sulatas ümbritsevat koort ning pinnale liikuv ja jahtuv magma muutis kivimite keemilist koostist. Süsteem sarnaneb Maal levinud geoloogiliste struktuuridega.

Marsi ajakapsel

Seni on teadlased seostanud niisuguste sügavate ja mitmekihiliste magmasüsteemide teket eelkõige laamtektoonikaga. Maal töötavad liikuvad laamad algse maakoore pidevalt ümber ja hävitavad seeläbi jäljed planeedi varajasest ajaloost. Kuna Marsil laamad ei liigu, on selle kivine koor säilinud piltlikult öeldes puutumatu ajakapslina.

Magmasüsteemi avastamine laamtektoonikata planeedilt muudab senist arusaama kiviplaneetide kujunemisloost. Uurijate sõnul tõestab Marsi geoloogiline ülesehitus, et sügav geokeemiline kihistumine ei vaja tingimata laamade liikumist.

Leitud torustikusüsteemiga võis planeedil kunagi olla keemiliselt keeruka koostisega koor. See võimaldanuks töötada ümber elemente ja toetada planeedi pinnal ookeanide ja atmosfääri tekkeks vajalikke protsesse.

Nii võis Marsil kunagi võimalik olla ka kliimaregulatsioon, mida varem peeti samuti vaid laamtektoonikaga planeetide pärusmaaks. See tähendab, et laamtektoonika puudumise tõttu elukõlbmatuks peetud planeedid tasub edasistes uuringutes siiski üle kontrollida.

Soojusmudelid tõid ilmsiks veel ühe olulise leiu. Marsi tavapäraste temperatuuride juures poleks sügav ultraaluseline kiht saanud tekkida. Uurijate sõnul eeldas n-ö torustiku teke, et vahevöö pidi ulatuslikult kerkima. See tõi kivimite sulatamiseks kaasa väga tugeva kuumalaine.

Süsteem pakub ainulaadset võimalust uurida protsesse, mis kujundasid kunagi ka Maad. Marsi koor avab seega otsese akna maamuna varajasse ajalukku.

Uuring ilmus ajakirjas Nature Astronomy.